JP3219387U - 産業用ヘルメット - Google Patents

Abstract

【課題】優れた衝撃吸収性を有する産業用ヘルメットを提供する。【解決手段】硬質材製の帽体２と、帽体の内側に配設され外部からの衝撃を吸収する発泡体製のライナー３と、ライナーよりも内側で頭部側に設けられるハンモックと、を備える。帽体は、前方に突出する庇部と、全周にわたる鍔部とを有し、頭頂部には、左右方向の中央位置で前後方向に延びる、断面が台形状に隆起した形状の頭頂縦リブと、前後方向の中央位置で頭頂縦リブと直交し、左右方向に延びる、断面アーチ状に隆起した形状を有する頭頂横リブとからなる頭頂リブ部２１を有する。ライナーは、頭頂リブ部に対応する凹状部を含めて、帽体の内側に形成される凹状部内面に密着し、凹状部を充填するように凸状部を形成する外面形状を有する。これにより、従来の産業用ヘルメットに比べて、著しい重量の増加を伴うことなく、高い衝撃吸収性を保持する、産業用ヘルメットとなる。【選択図】図１

Description

本発明は、産業用ヘルメットに係り、とくに建築、土木、鉄鋼、造船等の作業現場等で、着用者の頭部保護用として好適な、産業用ヘルメットに関する。

一般に、土木、建築などの工事現場や、鉄鋼などの工場などでは、落下物等の外部からの衝撃から、頭部を保護するために、保護帽（安全帽）の着用が義務づけられている。従来の保護帽としては、金属やプラスチックなどの硬質材からなる中空半球状の帽体と、帽体内部に配置された衝撃吸収用のライナーと、ライナーよりもさらに頭部側に配置されるハンモックを備えたものが一般的であった。しかし、このような保護帽では、とくに夏季には保護帽の内部が熱気と湿気で蒸れた状態となり、保護帽を被らないで作業することがあった。このような問題に対し、例えば特許文献１には、通気構造を改善した保護帽が提案されている。特許文献１に記載された保護帽は、断面逆凹形に形成された中空リブを頂上部から側面部にかけて表面に沿って平面十字状に突設し、その中空リブの側面に複数の通気孔を開孔した保護帽である。

これとは別に、火災現場において消防士が着用する防火帽がある。最近、総務省の消防隊員用個人防火装備に係るガイドライン（2017年3月7日公表）として、防火帽には、充分な防火特性に加えて、充分な衝撃吸収能を有することが要求されている。

例えば、特許文献２には、防火帽が提案されている。特許文献２に記載された防火帽は、帽体と、衝撃吸収ライナーとを備え、帽体の頭頂部には、左右方向の中央位置で上方に隆起して前後方向に延びる頭頂リブが形成され、帽体の前部には、前方鍔部が形成されており、帽体と衝撃吸収ライナーとの間に頭頂部を含む所定領域に空気層を設け、該空気層内に、衝撃吸収ライナーにおける帽体との対向面を覆う硬質の内装板を設けることを特徴としている。これによれば、落下エネルギーが123J（重さ5kgの半球形ストライカを2.5mから落下させた）の場合でも、頭部に掛かる衝撃力は15kN以下に留まり、衝撃吸収が良好に行われるとしている。

特開2000−226716号公報 特開2015−63779号公報

しかしながら、特許文献１に記載された保護帽では、中空リブが頂上部から側面部にかけて平面十字状に突設されているので、強度を向上させた構造となっているが、通気性確保のためリブ部が中空であることを必要とし、リブ部でライナーによる衝撃吸収性を発揮できないという問題があった。

また、特許文献２に記載された防火帽は、消火活動に従事する消防士用として、総務省の消防隊員用個人防火装備に係るガイドラインに適合する、充分な衝撃吸収性を有しているとも言える。しかし、重量が重いため、産業用ヘルメットとしては、日常的に長時間着用して作業するための用途としては不向きである。

本考案は、軽量でかつ優れた衝撃吸収性を有する産業用ヘルメットを提供することを目的とする。なお、ここでいう「優れた衝撃吸収性」とは、産業用安全帽（ヘルメット）を人頭模型に装着し、帽体の頭頂部に、5kgの半球形ストライカを2.5mの高さから自由落下させて（衝撃エネルギー：123J）、人頭模型に付与される衝撃力を測定する試験を実施し、衝撃力が10kN以下である場合をいうものとする。

なお、産業用ヘルメットの規格であるJIS T 8131-2015では、衝撃吸収性として、産業用安全帽（ヘルメット）を人頭模型に装着し、帽体の頭頂部に5kgの半球形ストライカを1mの高さから自由落下させて（衝撃エネルギー：49J）、人頭模型に付与される衝撃力を測定する試験を実施し、衝撃力が4.9kN以下であることを要求している。本考案では、JIS T 8131-2015に規定された衝撃エネルギー（49J）に代えて、衝撃エネルギーを123Jと高めて、人頭模型に付与される衝撃力を測定し、「衝撃吸収性」を評価する。

上記した目的を達成するために、まず、衝撃吸収性に影響する各種要因について鋭意検討した。その結果、帽体の頭頂部に、頭頂縦リブと頭頂横リブとからなる平面十字状の頭頂リブ部を形成し、とくに頭頂縦リブを、断面が幅広い台形状に隆起した形状で、かつ帽体の前後方向のほぼ全長に亘って形成することに思い至った。これにより、帽体を補強する効果が増加するとともに、衝突する落下物の方向を変化させて帽体に対する衝撃力を弱める効果が増加することを知見した。

そして、さらに、帽体の内側に配設するライナーを、帽体の内側に形成される凹状部に、頭頂リブ部に対応する凹状部を含めて、嵌め込み、凹状部を充填するように形成された凸状部からなる外面形状を有するライナーとすれば、頭頂部のライナー厚を厚くすることができることを知見した。このような帽体とライナーとを組み合わせることにより、衝撃吸収性が顕著に向上することを知見した。

本考案は、かかる知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。すなわち、本考案の要旨は次のとおりである。
（１）硬質材製の帽体と、該帽体の内側に配設され外部からの衝撃を吸収する発泡体製のライナーと、該ライナーよりも内側で頭部側に設けられるハンモックと、を備えたヘルメットであって、
前記帽体が、下端前部で前方に突出する庇部と、下端全周にわたり鍔部とを有し、さらに、頭頂部には、左右方向の中央位置で前後方向に延びる、断面が台形状に隆起した形状の頭頂縦リブと、前後方向の中央位置で該頭頂縦リブと交差し、左右方向に延びる、断面アーチ状に隆起した形状を有する頭頂横リブとからなる頭頂リブ部を有し、
前記ライナーが、前記頭頂リブ部に対応する凹状部を含めて、前記帽体の内側に形成される凹状部に嵌め込み、凹状部を充填するように形成された凸状部からなる外面形状を有するライナーである、
ことを特徴とする産業用ヘルメット。
（２）（１）において、前記硬質材が、繊維強化プラスチックであることを特徴とする産業用ヘルメット。
（３）（１）または（２）において、前記発泡体が、発泡スチロール（発泡ポリスチレン）であることを特徴とする産業用ヘルメット。
（４）（１）ないし（３）のいずれかにおいて、前記頭頂縦リブが、平坦部の幅10〜26mmの範囲を有する断面台形状とし、前記頭頂横リブの最大幅が、幅10〜26mmの範囲を有する断面アーチ状で、側面にかけて幅が収束していく形状とすることを特徴とする産業用ヘルメット。
（５）（１）ないし（４）のいずれかにおいて、前記頭頂縦リブまたは前記頭頂横リブの最大高さが、5〜20mmであることを特徴とする産業用ヘルメット。
（６）（１）ないし（５）のいずれかにおいて、前記ライナーが、16〜39mmの範囲の肉厚を有することを特徴とする産業用ヘルメット。
（７）（１）ないし（６）のいずれかにおいて、前記ハンモックが、前記帽体に、８箇所で取り付け支持されてなることを特徴とする産業用ヘルメット。
（８）（１）ないし（７）のいずれかにおいて、前記帽体の鍔部に、着用者の顔面を保護する防災面を取り外し可能に装着されてなることを特徴とする産業用ヘルメット。

本考案によれば、従来の産業用ヘルメットに比べて、著しい重量の増加を伴うことなく、高い衝撃吸収性を保持する、軽量でかつ優れた衝撃吸収性を有する産業用ヘルメットを提供することができ、産業上格段の効果を奏する。

本考案産業用ヘルメットの概要を模式的に示す説明図である。 帽体の形状を模式的に示す説明図である。 頭頂リブ部の断面形状を模式的に示す説明図である。（ａ）は頭頂縦リブ、（ｂ）は頭頂横リブである。 ライナーの形状を模式的に示す説明図である。 防災面の装着状況を模式的に示す説明図である。 ハンモックの好ましい形状を模式的に示す説明図である。

本考案産業用ヘルメット１は、帽体２と、ライナー３と、ハンモック４とを備える。本考案産業用ヘルメット１を人頭模型に装着した状態を模式的に図１に示す。なお、ハンモック４およびその付属品は図示を省略した。Ｈは人頭模型を表わす。

帽体２は、人頭部を保護可能なようにほぼ中空半球状あるいは前後方向に伸びた半楕円状に形成される。そして、頭頂部には、頭頂縦リブ21aと、頭頂横リブ21bとからなる、平面十字状の頭頂リブ部21を有する。帽体２の形状を図２に示す。

頭頂縦リブ21aは、帽体２の左右方向の中央位置で前後方向に延び、断面が台形状に隆起した形状を呈する。本考案産業用ヘルメット１では、頭頂縦リブ21aは、帽体の前後方向のほぼ全長に亘って形成される。頭頂縦リブ21aの断面台形状は、図３に示すように、略平旦な部分の幅ｂ₁が、10〜26mmの範囲とすることが好ましい。

また、頭頂横リブ21bは、帽体２の前後方向の中央位置で左右方向に延び、断面がアーチ状に隆起した形状を呈する。頭頂横リブ21bは、平面十字形状を呈するように、帽体２の前後方向の中央位置で頭頂縦リブ21aと交差し、帽体の左右方向のほぼ全長に亘って、形成される。これにより、帽体２への補強効果を更に増加することができる。頭頂横リブ21bの断面形状は、図３（ｂ）に示すように、アーチ状を呈するものとする。そして、その幅ｂ₂は最大幅で10〜26mmの範囲とし、側面にかけて幅が収束していく形状とすることが好ましい。また、頭頂リブ（頭頂縦リブまたは頭頂横リブ）の高さは、図３（ｃ）で示す最大高さｈmaxで5〜20mmとすることが好ましい。

また、帽体２は、下端前部に、前方に延びる庇部22を、庇部以外の下端全周に亘り鍔部23を有する。なお、帽体２の鍔部23には、帽体２の前面で着用者の顔面を保護する防災面24が、取り外し可能に装着される。防災面24の装着状況を図５に示す。防災面24は、透明樹脂製で、左右の装着用治具241により、帽体２の鍔部23に取り外し可能に装着され、不用時には、防災面24の回転軸242周りに90°回転し、顔面前面から上方に退避することができる形式とすることが好ましい。

また、帽体２は、薄肉の硬質材製とする。硬質材としては、金属やプラスチックなどが例示できるが、なかでも繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）とすることが好ましい。肉厚はとくに限定されないが、軽量化の観点から、1〜3mmの範囲とすることが好ましい。

そして、帽体２の内側に形成される凹状部には、ライナー３が配設される。ライナー３は、主として帽体２の外部からの衝撃を吸収し、人頭部への衝撃力を緩和する。本考案産業用ヘルメットでは、ライナー３は、帽体２の内側に形成された、頭頂リブ部21に対応する凹状部を含め、帽体の内側に形成される凹状部に嵌め込み、凹状部を充填するように形成された凸状部を有する。ライナー３の形状を図４に示す。

ライナー３の凸状部は、ライナー３と帽体２とを組み合わせた際に、帽体２の内側に形成される凹状部に嵌め込み、内面に密着し、凹状部を充填するように形成された、外面形状を有する。すなわち、ライナー３の頭頂部には、帽体２の頭頂リブ部に対応した凹状部に嵌め込み、内面に密着することができる、平面十字状のライナーリブ部31を有する。ライナーリブ部31以外の部位では、ライナー３の外面は、帽体２の内側に形成された凹状部の内面に密着できる外面形状を呈する。

上記したように、帽体２の内側凹状部表面（内面）とライナー３の外面とが、凹状部のほぼ全域で密着することにより、帽体２の外部から付与された衝撃をライナー３で効率よく、衝撃吸収し、人頭部への衝撃力を低減することができるようになる。

本考案産業用ヘルメットでは、ライナー３は、16〜39mmの範囲の肉厚を有し、最大肉厚で32mm以上とすることができ、産業用ヘルメットの衝撃吸収性を向上させることができる。本考案産業用ヘルメットでは、ライナー３は、左右方向の中心位置で、前後方向に肉厚16〜39mmを有することが好ましい。また、ライナー３では、前後方向の中心位置で、左右方向の中心位置を除き、左右方向に肉厚16〜32mmを有することが好ましい。これにより、重量の極端な増加を伴うことなく、衝撃吸収性の向上が望める。

また、ライナー３は、合成樹脂製発泡体製とすることが好ましい。なお、合成樹脂としては、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリプロピレン等が例示でき、ライナー３は、なかでも、発泡スチロール（発泡ポリスチレン）とすることが好ましい。

また、ライナー３のさらに頭部側には、ハンモック４が配置される。配置されるハンモック４の形式は、とくに限定する必要はなく、常用のハンモックがいずれも適用できる。なかでも、図６に示すように、相対する２基の脚部41，41間を帯状バンド42等で互いに結合し、かつライナー３の頭頂部に相当する領域で、上記した帯状バンド42等が交差するように、他の相対する２基の脚部41，41を配設した、少なくとも４個の脚部41を有する形式のハンモックとすることが好ましい。なお、この形式のハンモックでは、脚部41の端部は、帽体２の内周面に2個の留め具411、411で取り付けられるように、配設されることが好ましく、ハンモックは合計8箇所で、帽体１に取り付け支持されてなることが好ましい。また、ハンモック４には、着用者（装着者）の頭部周囲を囲むように、ヘッドバンド43を備える。なお、ヘッドバンド43には、サイズ調整機能を頭部側に備えていることは、言うまでもない。また、ヘッドバンド43の左右の両側で着用者（装着者）側に、耳紐432、およびその先に顎紐432を有することは、言うまでもない。

以下、実施例に基づき、本考案についてさらに説明する。

帽体２を、板厚：1.6mmの繊維強化プラスチックで図２に示す形状に、形成した。帽体２の頭頂部には、頭頂縦リブ21aと、頭頂横リブ21bとからなる平面十字形の頭頂リブ部21を形成した。頭頂縦リブ21aは、帽体２の前後方向のほぼ全長に亘って形成し、断面台形状を呈し、かつ台形の上部である略平旦な部分の幅ｂ₁が、前頭部端で25mm、頭頂部で15mm、後頭部端で11mmとした。また、頭頂横リブ21bは、幅ｂ₂：25mm（最大幅）とした。なお、頭頂縦リブ21aの最大高さｈmaxは12mm、頭頂横リブ21bの最大高さは12mmとした。

そして、ライナー３を発泡スチロール（発泡ポリスチレン）を用いて、図４に示す形状に、作製した。ライナー３では、帽体２と組み合わせた場合、帽体２の内側に形成された、頭頂リブ部に対応した凹状部を含む、凹状部に嵌め込み、凹状部内面に密着し、凹状部を充填するように、凸状部の外面形状を調整した。なお、ライナー３は、左右方向の中心位置で、ライナーの先端位置から後方に30mmの位置でt_f30：32mm、60mmの位置でt_f60：36mmの肉厚を、左右方向の中心位置で、ライナーの後端位置から前方に30mmの位置でt_b30：28mm、前方に60mmの位置でt_b60：33mmの肉厚を、また、前後方向の中心位置で、側頭部の端部から、左右方向に20mmの位置でt_s20：26mm、40mmの位置でt_s40：29mmの肉厚を有するものとした。なお、最大肉厚は38mmであった。

得られた帽体２とライナー３とを組み合わせ、接合し、さらに、図６に示すハンモック４を帽体２の内面に８個の留め具411で取り付け、本考案産業用ヘルメット（No.Ａ）とした。

得られた産業用ヘルメットを人頭模型に装着し、JIS T 8131-2015の規定に準拠して、帽体の頭頂部に5kgの半球形ストライカを自由落下させて、人頭模型に付与される衝撃力を測定する、衝撃吸収試験を実施した。なお、落下高さを変化させ衝撃エネルギーを、49J（落下高さ：1m）と123Ｊ（落下高さ：2.5m）の２種に変化させた。

なお、従来の産業用ヘルメットについても、衝撃吸収性を評価した。衝撃エネルギーは、49Jと107Jとした。従来の産業用ヘルメット（No.Ｂ）は、繊維強化プラスチック製（肉厚：1mm）の帽体と、帽体の内側に形成された凹状部に嵌め込む肉厚：10mmの凸状のライナーと、ライナーより頭部側で帽体の内周面に取り付けたハンモックと、を備える、ものとした。なお、帽体の頭頂部には、幅：25mmの断面アーチ状に隆起した平面十字状の頭頂リブを設けている。

なお、本考案産業用ヘルメットの重量を測定し、従来の産業用ヘルメットの重量を基準（1.00）として、表１に併記した。

得られた結果を表１に示す。

本考案産業用ヘルメットは、JIS T 8131-2015で規定する衝撃エネルギー（49J）でストライクされた場合に、人頭模型に付与される衝撃力は、4.9kN以下で、JIS T 8131-2015で規定される衝撃吸収性を充分に保持している。さらに、本考案産業用ヘルメットは、JIS T 8131-2015で規定する衝撃エネルギー（49J）の2.5倍の衝撃エネルギーでストライクされても、10kN未満の衝撃力が人頭模型に付与されるだけである。本考案産業用ヘルメットは、優れた衝撃吸収性を有する産業用ヘルメットであるといえる。なお、本考案産業用ヘルメットの重量は、従来の産業用ヘルメットの約20％増に留まっている。

なお、従来の産業用ヘルメットは、JIS T 8131-2015で規定する衝撃エネルギー（49J）でストライクされた場合に、人頭模型に付与される衝撃力は、4.9kN以下を満足している。しかし、衝撃エネルギーを107Jに増加すると、人頭模型に付与される衝撃力は9.9kNと増加し、衝撃吸収性が低下していることになる。

１ ヘルメット
２ 帽体
３ ライナー
４ ハンモック
21 頭頂リブ部
21a 頭頂縦リブ
21b 頭頂横リブ
22 庇部
23 鍔部
24 防災面
31 ライナーリブ部
41 脚部
42 帯状バンド
43 ヘッドバンド

Claims (8)

1. 硬質材製の帽体と、該帽体の内側に配設され外部からの衝撃を吸収する発泡体製のライナーと、該ライナーよりも内側で頭部側に設けられるハンモックと、を備えた産業用ヘルメットであって、
   前記帽体が、下端前部で、前方に突出する庇部と、下端全周にわたり鍔部とを有し、さらに、頭頂部には、左右方向の中央位置で前後方向に延びる、断面が台形状に隆起した形状の頭頂縦リブと、前後方向の中央位置で該頭頂縦リブと交差し、左右方向に延びる、断面アーチ状に隆起した形状を有する頭頂横リブとからなる頭頂リブ部を有し、
   前記ライナーが、前記頭頂リブ部に対応する凹状部を含めて、前記帽体の内側に形成される凹状部に嵌め込み、凹状部を充填するように形成された凸状部からなる外面形状を有するライナーである、
   ことを特徴とする産業用ヘルメット。
2. 前記硬質材が、繊維強化プラスチックであることを特徴とする請求項１に記載の産業用ヘルメット。
3. 前記発泡体が、発泡スチロールであることを特徴とする請求項１または２に記載の産業用ヘルメット。
4. 前記頭頂縦リブが、平坦部の幅10〜26mmの範囲を有する断面台形状とし、前記頭頂横リブの最大幅が、幅10〜26mmの範囲を有する断面アーチ状で、側面にかけて幅が収束していく形状とすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の産業用ヘルメット。
5. 前記頭頂縦リブまたは前記頭頂横リブの最大高さが、5〜20mmであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の産業用ヘルメット。
6. 前記ライナーが、16〜39mmの範囲の肉厚を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の産業用ヘルメット。
7. 前記ハンモックが、前記帽体に、８箇所で取り付け支持されてなることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の産業用ヘルメット。
8. 前記帽体の鍔部に、着用者の顔面を保護する防災面を取り外し可能に装着されてなることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の産業用ヘルメット。

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